انتقال فوتون به شکاف درون یک الماس از طریق تکینک دورنوردی

تیمی از محققان دانشگاه یوکوهاما اخیرا موفق شده اند که برای نخستین بار با استفاده از تکنیک دورنوردی فوتونی را به داخل شکاف یک الماس انتقال دهند. به بیان دیگر فیزیکدانان ژاپنی موفق شدند نوعی جواهر کوانتومی را با این تکنیک بسازند.

تصور کنید نور یک چراغ قوه از داخل یک الماس به بیرون بازتاب پیدا میکند. حال فرض کنید این الماس را به اتاق دیگری منتقل میکنید در حالی که چراغ قوه را در اتاق قبلی گذاشته اید و همچنان این نور از داخل الماس به بیرون ساطع می شود. این در واقع همان کاری است که دانشمندان توانسته اند در مقیاسی کوچک تر انجام دهند.

اما فرایند کار به چه صورت بوده؟ طبق آنچه در نشریه eurekalert آمده است:

تیم دانشمندان برای دستکاری یک الکترون و ایزوتوپ کربن موجود درون شکاف الماس سیمی را با ابعادی در حدود یک چهارم قطر تار موی انسان به سطح الماس متصل کردند. آنها در ادامه از امواج مایکروویو کمک گرفتند و با ایجاد یک موج رادیویی برای سیم نوعی میدان مغناطیسی نوسانی را در اطراف الماس ایجاد کردند. دانشمندان با شکل دادن به امواج مایکروویو شرایطی کنترل شده و بهینه را برای انتقال اطلاعات کوانتومی به داخل الماس ایجاد کردند.

بی نظمی های موجود درون الماس ها معمولا به خاطر پدیده ای ایجاد می شوند که دانشمندان از آن با نام مرکز خالی از نیتروژن یاد می کنند؛ یعنی جایی که باید کربن در آن باشد اما هیچ کربنی وجود ندارد. به لطف همین نقص یا شکاف نیز دانشمندان فضای کافی برای انتقال یک فوتون به داخل الماس را در اختیار داشتند.

فوتون ها واحدهای اولیه از نور هستند که می توان آنها را برای بهره برداری از پدیده هایی نظیر در هم تنیدگی کوانتومی به کار برد و نوعی از ارتباط که با عنوان تله پورت کوانتومی یا دورنوردی کوانتومی شناخته می شود را از طریق آنها تسهیل کرد.

در تله پورت کوانتومی درست مانند دورنوردی به تصویر کشیده شده در داستان های علمی و تخیلی که یک شی بدون سفر کردن از فضا عبور می کند اطلاعات برای یک اتم در هم تنیده شده ارسال می گردد و در آنجا فوتون مذکور به صورت خودکار به شیوه ای دیگر بازتاب پیدا میکند.